空調(diào)水處理常識(shí)

1、制冷空調(diào)化學(xué)水處理原理和實(shí)施條件中央空調(diào)循環(huán)水的化學(xué)處理中央空調(diào)化學(xué)水處理的加藥方式中央空調(diào)清洗水處理工藝流程中央空調(diào)進(jìn)行清洗水處理后的明顯效果常用空調(diào)水處理常用配劑中央空調(diào)系統(tǒng)水處理技術(shù)研究制冷空調(diào)化學(xué)水處理原理和實(shí)施條件國(guó)家工業(yè)水處理工程技術(shù)研究中心 聶德光高級(jí)工程師摘 要：本文概述了制冷和中央空調(diào)設(shè)備腐蝕，結(jié)垢產(chǎn)生的原因，化學(xué)水處理技術(shù)是國(guó)內(nèi)外行之 有效的水處理方 法，在制冷和中央空調(diào)水系統(tǒng)推廣應(yīng)用必然會(huì)取得良好的經(jīng)濟(jì)效、人益。關(guān)鍵詞：結(jié)垢、腐蝕、化學(xué)水處理、推廣應(yīng)用近十幾年來(lái)，改革開(kāi)放為我國(guó)經(jīng)濟(jì)和國(guó)力的發(fā)展帶來(lái)一片生機(jī)，國(guó) 民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促進(jìn)了社會(huì)生活和生產(chǎn)條件的改善，對(duì)中央空調(diào)的需求量

2、 日益增大，使我國(guó)制冷空調(diào)業(yè)迅速崛起，形成了一個(gè)較大的行業(yè)和使用 群體。然而，多年來(lái)實(shí)踐證明，要確保一臺(tái)中央空調(diào)機(jī)象生產(chǎn)廠家所說(shuō) 的“機(jī)組使用壽命 20年”，在水質(zhì)方面，說(shuō)明書(shū)只談到 “水質(zhì)如達(dá)不到要 求須作相應(yīng)的處理 ”，而如何處理，卻沒(méi)有明確的說(shuō)法。于是多年來(lái)， 大部分電子水處理器被設(shè)計(jì)單位選中，作為中央空調(diào)水處理設(shè)備被安裝 在制冷和中央空調(diào)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中。實(shí)踐證明，現(xiàn)在被推廣使用的電 子水處理器并沒(méi)有顯示出阻垢、緩蝕和殺菌滅藻的作用，而逐步被清理 出中央空調(diào)水處理市場(chǎng)。那么，在中央空調(diào)外循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和冷凍水 及采暖水系統(tǒng)的垢和腐蝕現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的呢？一、自然界中水是怎樣的？水在自然界

3、中大量的存在，比較容易取得，價(jià)格便宜。水的物理化 學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，水的潛熱大，這是水成為工業(yè)首選作為冷卻介質(zhì)或熱載體 的重要原因。但自然界中的水并非純凈的物質(zhì)，因?yàn)樗呛芎玫娜軇?當(dāng)它流過(guò)巖石、礦床和土壤時(shí)，就會(huì)有很多的鹽類溶入其中?？諝庵袔?入塵埃、有機(jī)物及其它們的分解產(chǎn)物，水中生長(zhǎng)的物質(zhì)，都將成為各種 各樣的雜質(zhì)，溶入水中。那么，溶入水中的鹽類和雜質(zhì)以離子形態(tài)存在 的有陽(yáng)離子： Ca2+、 Mg2+ 、 Na+、 Fe2+、 Zn2+、 Cu2+、 Mn2+ 、H+、 NH4+等；以陰離子形態(tài)存在的有：CO32-、HC03-、Cl-、SO42-、NO3-、 HSiO3-、 F-、 H2PO4

4、-、 OH-、 H2BO3-、 HPO42-、 HCO3-、 N02-、HS-等；以氣態(tài)存在于水中的有：C02、02、N2、HN3、S02、H2S、CH4、H2等；以懸浮物形式存在于水中的有粘土、無(wú)機(jī)的土壤污 物、有機(jī)污物、有機(jī)廢水、各種微生物；還有以膠體形式存在于水中的 Si02、Fe203、A1203、Mn02植物色素、生長(zhǎng)在水中的各種細(xì)菌和藻類。人類可利用的淡水資源主要來(lái)自地表水（江河水、湖水）和地下水 （井水），不同水源、不同地區(qū)、周圍的不同環(huán)境和不同季節(jié)，自然界 水中的各類雜質(zhì)的品種和量有很大的差別。二、中央空調(diào)中垢是怎樣產(chǎn)生的？自然水（地表水）經(jīng)城市自來(lái)水廠處理后，絕大部分的懸浮物

5、、膠 體性雜質(zhì)基本被清出水體，而溶于水中的陽(yáng)離子和氣體，仍存在于水 中。這樣的水作為補(bǔ)充水加入中央空調(diào)外循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，經(jīng)熱交換 器進(jìn)行熱交換后，水溫提高，經(jīng)涼水塔曝氣純水被蒸發(fā)出去循環(huán)水逐漸 被濃縮，水中二氧化碳的含量與碳酸鹽硬度之間的平衡關(guān)系被破壞：Ca2+ 2HCO3 - CaC03 + C02 十 H20Mg2+2HCO3- Mg（OH） 2 2CO2而碳酸鹽在水中的溶解度隨著水溫的升高而降低，當(dāng)水中碳酸鹽由水中 析出沉積在換熱器水側(cè)表面時(shí)，這就形成了垢。垢的生成將影響熱交換 的正常進(jìn)行，造成中央空調(diào)制冷能力下降，電耗量增加。三、中央空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)備腐蝕的原因前面在介紹自然界中的水中含

6、有的陰離子屬于腐蝕性介質(zhì)。另外， 水中的溶解氧的存在，它在水側(cè)金屬表面形成氧的濃差，產(chǎn)生電化學(xué)腐 蝕。如果水中還含有其它陰離子如氯離子、硫酸根離子都會(huì)造成金屬的 腐蝕，如果水系統(tǒng)中有不銹鋼材料，水中存有高濃度的氯離子時(shí)將造成 了不銹鋼的局部腐蝕，嚴(yán)重的點(diǎn)蝕可造成設(shè)備穿孔。腐蝕過(guò)程可表示 為：Fe Fe 2+2e1/202 +H2O+2e 20H- Fe2+ +20H- Fe （0H） 2氫氧化亞鐵極易氧化成紅棕色的鐵銹，這就是冷凍水出現(xiàn)紅水的主要原 因。在循環(huán)水系統(tǒng)中，菌藻的滋生和死亡，與水中機(jī)械雜質(zhì)混合成為粘 泥如附著在管道和換熱器表面將同垢一樣影響熱傳導(dǎo)，同時(shí)給厭氧菌造成了生存的空間，將以

7、鐵為營(yíng)養(yǎng)源加速設(shè)備的腐蝕進(jìn)程。反應(yīng)如下：SO42 - + 8H+ + 8e S2- + 4H2O + 能量（供細(xì)菌生存 用）Fe2- + S2- FeS黑色帶臭味的腐蝕產(chǎn)物Fe2-細(xì)菌 Fe3+ +能量（供細(xì)菌生存用）在中央空調(diào)的冷凍水系統(tǒng)，人們?yōu)榱朔乐构傅漠a(chǎn)生，多采用軟化水，但 軟化水中仍含有溶解氧，而且系統(tǒng)中還會(huì)不斷溶解入空氣這是造成冷凍 水系統(tǒng)遭到腐蝕的原因。四、在中央空調(diào)水系統(tǒng)采用化學(xué)水處理技術(shù)的必要性我國(guó)從1974年就開(kāi)始了循環(huán)冷卻水處理技術(shù)的研究和水處理藥劑的 開(kāi)發(fā)工作。近三十年來(lái)，循環(huán)冷卻水化學(xué)水處理技術(shù)廣泛應(yīng)用于化肥、 石油化工、冶金、電力、輕工、制藥、制冷和中央空調(diào)等各領(lǐng)域，

8、開(kāi)發(fā) 出的水處理劑單劑品種多達(dá) 60多個(gè)，廣泛應(yīng)用于各種水質(zhì)、工藝和設(shè)備 材質(zhì)，己取得了很好的應(yīng)用成果。這些應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)用于制冷和中央空調(diào)水 系統(tǒng)能很好的滿足控制金屬設(shè)備腐蝕和因結(jié)垢而降低熱交換效果的要 求?；瘜W(xué)水處理工藝為：首先在設(shè)備水側(cè)清潔表面進(jìn)行預(yù)膜處理，使金 屬表面生成一層致密的無(wú)機(jī)沉積膜，使水中溶解氧、氯根等腐蝕性介質(zhì) 不能與金屬表面接觸，從而達(dá)到控制金屬腐蝕的目的。由于水的沖刷或 水中懸浮物粒子磨損設(shè)備表面，都會(huì)局部破壞預(yù)膜表面，會(huì)使腐蝕發(fā) 生。所以，在循環(huán)冷卻水中都要投加一定量的緩蝕劑。起到不斷修復(fù)膜 面，從而達(dá)到控制設(shè)備腐蝕的目的。另外，向循環(huán)水中投加阻垢劑、阻垢分散劑，可以與水中

9、的鈣、鎂 等陽(yáng)離子起到螯合作用，從而阻止垢的生成，確保換熱器熱交換的順利 進(jìn)行。向水中投加氧化型和非氧化型殺菌滅藻劑，可起到控制循環(huán)水中 菌藻滋生，即可以保護(hù)設(shè)備不被腐蝕，又可以防止因粘泥的附著而使換 熱器換熱能力下降及管道水流速和流量降低，而造成制冷和中央空調(diào)制 冷能力降低。實(shí)踐證明，循環(huán)冷卻水的化學(xué)處理技術(shù)和相應(yīng)的藥劑能很好的維護(hù) 制冷和中央空調(diào)生產(chǎn)裝置和管線長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，水處理藥劑的 投加、可以使水中的溶解鹽兩倍、三倍于原水的濃度存在于水系統(tǒng)，在 阻垢、緩蝕方面得到很好的控制，生產(chǎn)裝置即能長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。節(jié)省 了大量補(bǔ)充水、又減少了設(shè)備維修、更換投入的資金，具有很好的經(jīng)濟(jì) 效益、

10、環(huán)境效益和社會(huì)效益。五、中央空調(diào)化學(xué)水處理社會(huì)具備的條件循環(huán)冷卻水處理技術(shù)和開(kāi)發(fā)的藥劑國(guó)內(nèi)有幾十個(gè)單劑品種，可根據(jù) 補(bǔ)充水水質(zhì)、設(shè)備材質(zhì)和生產(chǎn)工藝配制性能各異的藥劑來(lái)滿足用戶的需 要。對(duì)循環(huán)冷卻水運(yùn)行中的有關(guān)化學(xué)、儀器分析、經(jīng)多年的研究、應(yīng) 用、改進(jìn)己有成套的儀器、設(shè)備、化學(xué)分析方法、試劑配制方法等成熟 技術(shù)提供用戶使用?？商峁┡涮椎乃幚砑铀幵O(shè)備，也可以提供具有水質(zhì)檢測(cè)、自動(dòng) 補(bǔ)水、自動(dòng)排污、自動(dòng)加藥的全自動(dòng)加藥控制設(shè)備。社會(huì)已有一支能為用戶提供水處理配方設(shè)計(jì)、技術(shù)指導(dǎo)、技術(shù)培 訓(xùn)和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)的隊(duì)伍，用戶可委托服務(wù)單位提供適宜的藥劑，也可 以委托服務(wù)單位作全程技術(shù)服務(wù)，他們會(huì)為用戶提供滿意

11、的技術(shù)服務(wù)。國(guó)內(nèi)水處理技術(shù)刊物有 工業(yè)水處理”、制冷與空調(diào)”、供熱制 冷”、國(guó)外水處理專利”等雜志可提供新技術(shù)信息、技術(shù)交流，廣大用 戶可從刊物中獲得相應(yīng)的信息，提高自身的水處理水平，具有廣泛的社 會(huì)效益。國(guó)外循環(huán)冷卻水化學(xué)處理技術(shù)的發(fā)展己走過(guò)了五十多個(gè)年頭，我 國(guó)只用了不到三十年的時(shí)間，在水處理技術(shù)方面與國(guó)外已沒(méi)什么差距。 水處理藥劑品種和性能方面已形成了一套具有我國(guó)特色、原材料立足國(guó) 內(nèi)、物美價(jià)廉的系列產(chǎn)品。這些藥劑己在我國(guó)大型工業(yè)上應(yīng)用得心應(yīng) 手，在這樣的基礎(chǔ)上，在制冷、中央空調(diào)領(lǐng)域應(yīng)用應(yīng)該是勢(shì)在必行的事 情。解除顧慮、增加水處理知識(shí)，接受新”事物在制冷空調(diào)界應(yīng)該是不難解決的問(wèn)題?；瘜W(xué)水

12、處理技術(shù)在制冷空調(diào)領(lǐng)域的使用會(huì)在節(jié)水、節(jié)能、提高制冷效 果、確保設(shè)備使用壽命等方面必將獲得良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。中央空調(diào)循環(huán)水的化學(xué)處理一、.水處理的必要性 中央空調(diào)一般由制冷機(jī)組、空氣處理組機(jī)冷卻塔、循環(huán)水系統(tǒng)（冷 凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)）等部分組成。制冷機(jī)組是產(chǎn)生冷源的設(shè)備，冷 凍水系統(tǒng)是以水作載冷介質(zhì)和空氣進(jìn)行熱量交換的密閉式體系。循環(huán)水 一般采用天然水，如地表水或地下水。但是，在這些水中都含有不同程 度的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)概括起來(lái)有以下幾種：1）不溶性雜質(zhì)，即懸浮雜質(zhì)。如泥砂、粘土、腐植質(zhì)、灰塵、草木垃圾 等。2）可溶性雜質(zhì)，即溶解性固體，又稱含鹽量，它們是以離子或離子團(tuán)的 形式存在于

13、水中的。如 Ca2+、MG2+ 、Na+、HCO3-、CO32-、 SO42-、CI-等。3）氣態(tài)雜質(zhì)：如氧氣、二氧化碳、氨氣、硫化氫等。隨著循環(huán)水的水溫變化和濃縮，水中各種離子濃度超過(guò)其本身的 濃度時(shí)，就會(huì)生成沉淀，形成水垢，而水中溶解氧的存在并不斷富集， 又為藻類和細(xì)菌的滋生提供了充足的養(yǎng)分，形成生物粘泥。這些水垢、 粘泥及腐蝕物給中央空調(diào)的安全運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的危害。1）降低了換熱效率：換熱器的換熱管一般是紫銅管，銅的導(dǎo)熱系數(shù)383.8W/m.K,而碳酸鹽垢的導(dǎo)熱系數(shù)為0.46W/m.k，只有銅的0.12%左 右,大大降低換熱器的換熱效率。2）使循環(huán)水量減少：水垢、粘泥及腐蝕物使得循環(huán)通道的

14、截面積和能量變小，甚至堵塞換熱客和過(guò)濾器，從而使換熱效率進(jìn)一步降低。3）縮短了設(shè)備的使用壽命：由于沉淀物覆蓋在換熱表面，阻止了設(shè)備的有效換熱，使換熱表面的金屬長(zhǎng)期處于高溫?zé)嶝?fù)荷狀態(tài)，導(dǎo)致金屬 疲勞。垢下腐蝕還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備穿孔泄漏。這將使設(shè)備使用壽命縮 短。為了防止水垢的形成，抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖，控制設(shè)備及管道的 腐蝕，提高熱交換效率，節(jié)約能源，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，有必要 對(duì)中央空調(diào)循環(huán)水的水質(zhì)進(jìn)行處理。目前普遍采用的電子除垢儀， 從這幾年接觸的用戶來(lái)看，其阻垢、防腐效果極差，而添加水質(zhì)穩(wěn) 定劑的化學(xué)處理則效果明顯。本文就中央空調(diào)循環(huán)水的化學(xué)處理作 了一介紹。二、化學(xué)水處理藥劑一般水質(zhì)處理藥劑分

15、為 3大類：緩蝕類、阻垢劑和殺生劑。21緩蝕劑211化學(xué)水處理用緩蝕劑應(yīng)具備的條件 緩蝕劑種類很多，作為水質(zhì)處理用的緩蝕劑需要具備一定的條件：經(jīng)濟(jì) 實(shí)用、符合環(huán)保要求；它與水中的各種物質(zhì)（如 Ca2+、SO42、CI- 、 02、CO32-等）以及加入的阻垢劑、分散劑和殺生劑是相容的，并有較 好的協(xié)調(diào)作用；對(duì)系統(tǒng)中各種金屬有較好的緩蝕作用。212常用緩蝕劑略。22阻垢劑 在水處理中常用的阻垢劑有聚磷酸鹽、有機(jī)膦酸、膦羧酸、有機(jī)膦酸 脂、聚羧酸等。23殺生劑 殺生劑是用來(lái)控制中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)中微生物的主要方法。 231優(yōu)良的殺生劑應(yīng)具備的條件三、復(fù)合水處理劑 與單一水處理藥劑相比，復(fù)合水處理藥

16、劑具有很多特點(diǎn)： 其中緩蝕劑與緩蝕劑、緩蝕劑與阻垢劑之間往往存在協(xié)同增效作用；可以同時(shí)控制多種金屬材質(zhì)的腐蝕及污垢的產(chǎn)生； 可以簡(jiǎn)化加藥的手續(xù)。31典型的復(fù)合水處理劑配方四、結(jié)束語(yǔ)中央空調(diào)循環(huán)水的化學(xué)處理，要根據(jù)使用當(dāng)?shù)厮此|(zhì)條件，使用 的溫度，設(shè)備的材質(zhì)和藥劑的來(lái)源與性能等，通過(guò)試驗(yàn)，進(jìn)行綜合技術(shù) 經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。在所選配方投入運(yùn)行后，還要不斷分析和改進(jìn)， 以便不斷完善藥劑配方，達(dá)到抑制腐蝕結(jié)垢，提高熱交換效率、節(jié)約能 源、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的目的。中央空調(diào)化學(xué)水處理的加藥方式一、液體自動(dòng)加藥1、定量加藥：由于水濃縮時(shí)，水中的各種離子隨之濃縮，而電導(dǎo) 正是反應(yīng)水中離子濃度多少的數(shù)值，濃縮

17、倍數(shù)與電導(dǎo)的增長(zhǎng)基 本上成正比，當(dāng)水濃縮一倍時(shí)，電導(dǎo)濃縮 0.93 0.98咅，所以一 般采用濃縮倍數(shù)為3時(shí)水的對(duì)應(yīng)電導(dǎo)率作為控制值，電導(dǎo)儀與 電磁閥相聯(lián)，同時(shí)與自動(dòng)計(jì)量泵相聯(lián)，當(dāng)水濃縮倍數(shù)過(guò)高時(shí)， 貝V電磁閥啟動(dòng)進(jìn)行排污，同時(shí)加藥泵啟動(dòng)，補(bǔ)入相應(yīng)的被排污 水帶走的藥量。自動(dòng)化的采用，使空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)管理大 為簡(jiǎn)化，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人操作，只需每月進(jìn)行一次或兩次取樣 進(jìn)行分析，適當(dāng)調(diào)整控制條件，使現(xiàn)場(chǎng)操作準(zhǔn)確無(wú)誤，為進(jìn)行 化學(xué)水處理提供了很好的條件。2、定時(shí)加藥：按預(yù)定的時(shí)間自動(dòng)啟閉加藥泵，即每隔一定時(shí)間，換水 加藥。220Vj水泵延fj益號(hào)紅根據(jù)具體計(jì)算，將相應(yīng)用量的固體藥劑加入并聯(lián)在循環(huán)水

18、管路中的 加藥罐中，也可放置在接水盤或水池中。同樣，自動(dòng)化的采用，使空調(diào) 冷卻水循環(huán)系統(tǒng)管理大為簡(jiǎn)化，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人操作，只需每月進(jìn)行一 次或兩次取樣分析，適當(dāng)調(diào)整控制條件，使現(xiàn)場(chǎng)操作準(zhǔn)確無(wú)誤，為進(jìn)行 化學(xué)水處理提供了很好的條件。三、人工定期加藥根據(jù)具體計(jì)算，由人工每月、每周將相應(yīng)用量的液體藥劑加入接水盤或水池中。中央空調(diào)清洗水處理工藝流程1、殺菌滅藻：向系統(tǒng)中加入殺菌藥劑，清除循環(huán)水中的各種細(xì)菌和 藻類等。2、粘泥剝離：加入剝離藥劑，將管道內(nèi)的生物粘泥等剝離脫落，通過(guò) 循環(huán)將粘泥清洗出來(lái)。3、化學(xué)清洗：加入清洗劑、分散劑，將管道系統(tǒng)內(nèi)的浮銹、水垢、油污清洗下來(lái)，分散排出，還原成清潔的金屬表面

19、。4、表面預(yù)膜：加入預(yù)膜藥劑，在金屬表面形成致密的聚合高分子保護(hù) 膜，起到防腐蝕的作用。5、日常養(yǎng)護(hù)：加入緩蝕劑，避免金屬生銹，同時(shí)加入阻垢劑，防止鈣 鎂離子沉淀。定期抽驗(yàn)，監(jiān)控水質(zhì)。中央空調(diào)進(jìn)行清洗水處理后的明顯效果1、 保護(hù)設(shè)備、延長(zhǎng)使用壽命：可以除銹防銹，避免設(shè)備腐蝕損壞， 特別是經(jīng)預(yù)處理后，使設(shè)備使用壽命延長(zhǎng)，投入緩蝕劑后可使腐 蝕速度下降 90%上。2、 減少事故發(fā)生、改善制冷效果：可殺菌滅藻、去除污泥，使管道 暢通、水質(zhì)清澈，同時(shí)可防垢，提高冷凝器、蒸發(fā)器的熱交換效 率，從而避免高壓運(yùn)行超壓停機(jī)現(xiàn)象，提高冷凍水的流量，改善 制冷效果，使系統(tǒng)安全高效運(yùn)行。3、節(jié)約用電、用水、燃料：除

20、去水垢和阻止水垢的形成，提高熱交 換效率從而減少電能、燃料消耗，而且水處理還可減少排污，從 而提高循環(huán)水利用率，一般可節(jié)水 60%以上。4、為用戶節(jié)約大量維修費(fèi)：未經(jīng)處理的中央空調(diào)會(huì)出現(xiàn)管道堵塞、 結(jié)垢、腐蝕、超壓停機(jī)直至發(fā)生事故，如主機(jī)因腐蝕泄漏、溶液 污染，須更換銅管更換溶液、維修主機(jī)。而經(jīng)過(guò)清洗水處理處理 后，既可減少維修費(fèi)用，又可延長(zhǎng)使用壽命，為用戶減少了損 失。五、符合國(guó)家環(huán)保要求：經(jīng)過(guò)技術(shù)處理后的循環(huán)水其水質(zhì)達(dá)到國(guó)家環(huán)保 要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接向外排放。這樣既可為用戶節(jié)約費(fèi)用，又 可保護(hù)生態(tài)環(huán)境，同時(shí)空調(diào)系統(tǒng)所供應(yīng)的冷暖氣清新、優(yōu)質(zhì)，有利 于使用者的身體健康。常用空調(diào)水處理常用配劑

21、清洗劑：金屬清洗劑、油污清洗劑、碳污清洗劑、空調(diào)翹片清洗劑、水 箱清洗劑、衛(wèi)生潔具清洗劑、外墻清洗劑、精密儀器清洗 劑、中央空調(diào)清洗劑、超聲波清洗劑、不銹鋼清洗劑等。水質(zhì)穩(wěn)定劑：預(yù)膜劑、緩蝕阻垢劑、粘泥剝離劑、殺菌滅藻劑、系統(tǒng)清洗 齊V、軟水劑、除氧劑等。安全強(qiáng)力除垢劑、中性除垢劑、無(wú)酸運(yùn)行除垢劑、快速除垢劑、中央空調(diào) 專用除垢劑等。除油劑：?jiǎn)J效除油除污劑、水基強(qiáng)力除油劑、（中性、酸性、堿性）除油劑、油污洗凈劑等。設(shè)備保養(yǎng)劑：設(shè)備停用保養(yǎng)劑、設(shè)備運(yùn)行保養(yǎng)劑、防銹劑、鈍化劑、潤(rùn)滑消毒劑：劑、堵漏劑、快速除銹劑等。陽(yáng)離子殺菌消毒劑、陰離子殺菌消毒劑中央空調(diào)系統(tǒng)水處理技術(shù)研究摘 要：本文詳細(xì)論述了中

22、央空調(diào)所涉及的三種水系統(tǒng)，不同的水系統(tǒng) 存在的問(wèn)題及解決的方法。關(guān)鍵詞：中央空調(diào)、循環(huán)冷卻水、采暖水、冷凍水、化學(xué)水處理 一、概述中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)一般分為三部分，即循環(huán)水系統(tǒng)、冷凍水系 統(tǒng)、采暖水系統(tǒng)。循環(huán)冷卻水多為開(kāi)式，冷凍水與采暖水為封閉式；目 前，高層建筑或封閉式廠方的冷凍水與采暖水多為同一系統(tǒng)，在夏季走 冷凍水，在冬季走采暖水。這三套循環(huán)水系統(tǒng)各有特點(diǎn)，但存在同一問(wèn) 題：結(jié)垢、腐蝕和生物粘泥，如不進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，?shì)必會(huì)引起管道堵 塞，腐蝕泄漏、傳熱效率大為降低等一系列問(wèn)題，影響整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的 正常工作。多年來(lái)，我們對(duì)中央空調(diào)用水情況作了廣泛的調(diào)查，綜合起來(lái)看 現(xiàn)中央空調(diào)水系統(tǒng)的用水分

23、為三類，即未經(jīng)過(guò)任何處理的自來(lái)水、軟化 水和去離子水。水中對(duì)設(shè)備主要產(chǎn)生影響的因素分別為堿度、PH值、Cl-、氧含量等。自來(lái)水因地區(qū)不同而水質(zhì)變化較大，在水的循環(huán)過(guò)程 中，硬度和堿度是造成結(jié)垢的主要因素，而Cl-、低PH值、溶解氧是造成腐蝕的罪魁禍?zhǔn)?。在自?lái)水中這兩種危害同時(shí)存在，只是由于水質(zhì)差 異，危害的主副性有所區(qū)別；相對(duì)腐蝕而言，結(jié)垢性離子Ca2+、Mg2+、堿度為保護(hù)性離子，軟化水正是由于去除了這些離子，增加了 Na+、Cl-等腐蝕性離子，從而加重了設(shè)備的腐蝕，所以說(shuō)軟化水雖然避 免了結(jié)垢問(wèn)題，卻加重了腐蝕，這種現(xiàn)象會(huì)隨著時(shí)間推移而顯露出來(lái)。 如大港開(kāi)發(fā)區(qū)某空調(diào)系統(tǒng)一年就出現(xiàn)腐蝕穿孔現(xiàn)

24、象，可見(jiàn)軟化水腐蝕性 的強(qiáng)弱。去離子水相對(duì)地說(shuō)即去除了結(jié)垢因素，也去除了腐蝕因素，但 實(shí)際上并非如此，同樣，去離子水中雖然不存在結(jié)垢性離子和腐蝕性離 子，但卻并未除去水中的溶解氧，初始時(shí)，腐蝕速度較慢，有一個(gè)逐漸 加速過(guò)程，最終會(huì)導(dǎo)致同前兩種水一樣的紅水現(xiàn)象（封閉式系統(tǒng)）?？照{(diào)水處理的必要性主要有以下三點(diǎn)，其一是延長(zhǎng)管線和設(shè)備的使 用壽命。如果在主要管線和設(shè)備上發(fā)生的泄露時(shí)，或在敷設(shè)管道上發(fā)生 了泄露時(shí)，更換維修，不但要花費(fèi)較大的費(fèi)用，而且，在實(shí)施時(shí)存在著 許多困難?？照{(diào)系統(tǒng)水處理的必要性就在于使管線和設(shè)備達(dá)到設(shè)計(jì)的使 用壽命。下表中數(shù)據(jù)可說(shuō)明水處理的重要性；其二是節(jié)能。當(dāng)結(jié)垢和腐蝕產(chǎn)生銹垢堆

25、積物，都會(huì)導(dǎo)致傳熱效率下降，為達(dá)到設(shè)定效果，必須加 大能量消耗同時(shí)還會(huì)造成縮短設(shè)備的使用壽命。在敞開(kāi)式循環(huán)水系統(tǒng) 中，采用水處理技術(shù)還會(huì)節(jié)省大量的補(bǔ)充水；其三是創(chuàng)造穩(wěn)定舒適的工 作和生活環(huán)境，保證中央空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定正常運(yùn)行。表設(shè)備使用壽命（單位：年）設(shè)備器材預(yù)防處理事后處 理實(shí)際使用 年限給水管 （白鋼 管）12.6F揚(yáng)水泵16.07.59.7r潛水泵11.75.06.1冷凍機(jī) （渦輪 式）16.410.011.2冷卻塔13.06.09.9空調(diào)機(jī) （包裝 型）13.37.57.9注：1預(yù)防處理是指為預(yù)防危害發(fā)生而進(jìn)行水處理；事后處理是指危 害發(fā)生后進(jìn)行水處理；實(shí)際使用年限指設(shè)備破舊而更換的時(shí)間。

26、2:本數(shù)據(jù)來(lái)自日本 建筑業(yè)協(xié)會(huì)”統(tǒng)計(jì)，而中國(guó)還未有有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù) 據(jù)。二、中央空調(diào)循環(huán)冷卻水處理1.中央空調(diào)循環(huán)冷卻水基本使用自來(lái)水。多年來(lái)，由于水系統(tǒng)結(jié)垢和 腐蝕造成機(jī)組功能下降、使用壽命降低、能耗增加，業(yè)主長(zhǎng)期處于設(shè) 備、管線維修的局面。為改變這種狀況，水磁化器被引入中央空調(diào)水系 統(tǒng)。實(shí)踐證明，使用這種設(shè)備處理能力有限，不成功的報(bào)導(dǎo)很多。上世 紀(jì)80年代中期在工業(yè)的冷凍水系統(tǒng)引入工業(yè)循環(huán)冷卻水處理技術(shù)后非常 成功，這就是循環(huán)冷卻水化學(xué)水處理技術(shù)。該技術(shù)是向水中投加水質(zhì)穩(wěn) 定劑包括分散劑、阻垢劑、緩蝕劑、殺菌劑等。是通過(guò)化學(xué)方法， 使水中結(jié)垢型離子穩(wěn)定在水中，其原理是通過(guò)螫合、絡(luò)合和吸附分散作

27、用，使Ca2+、Mg2+穩(wěn)定地溶于水中，并對(duì)氧化鐵、二氧化硅等膠體也 有良好的分散作用，本法是目前空調(diào)水處理使用最為普遍的一種方法， 也是在工業(yè)循環(huán)水處理中應(yīng)用面最廣、技術(shù)最成熟的一種方法，實(shí)踐證 明是有效而經(jīng)濟(jì)的方法。1.1緩蝕阻垢處理過(guò)去使用以聚磷酸鹽為主體的緩蝕劑，但是，如果冷卻水系統(tǒng)在水 高濃縮倍數(shù)下進(jìn)行，由于磷酸鹽會(huì)大量的附著在金屬的表面上，反而引 起結(jié)垢的危害，并且，聚磷酸鹽會(huì)水解生成正磷酸鹽，生成磷酸鹽垢。 后有磷酸鹽和聚合物類阻垢劑的復(fù)合藥劑，即使冷卻水被高度濃縮，仍 能充分發(fā)揮緩蝕和阻垢效果。最近幾年來(lái)新的合成藥劑不斷出現(xiàn)，效果 越來(lái)越好，具體的使用與水質(zhì)條件有關(guān)，濃度一般為

28、 100pp m左右。加藥劑處理后的有關(guān)國(guó)標(biāo)：污垢熱阻 <4.0 x 10-4mk/s碳鋼緩蝕率 < 0.125mm/y銅緩蝕率 < 0.005mm/y1.2粘泥的處理：粘泥是水中藻類和細(xì)菌類增殖后，與從大氣中洗滌出的灰塵等雜質(zhì) 構(gòu)成的具有粘著性的軟泥質(zhì)的物質(zhì)，這些粘泥物在管壁會(huì)影響水的流 速、流量，附著在換熱器管壁就要影響熱交換能力，另外還會(huì)造成微生 物對(duì)金屬器壁的腐蝕，所以必須進(jìn)行殺菌，粘泥抑制劑一般使用殺生 劑。通常，殺生劑為氧化型與非氧化型殺生劑輪流交替使用，以防菌藻 產(chǎn)生抗體。由于空調(diào)水系統(tǒng)多處于鬧市區(qū)人員集中，殺生劑使用要求較 高，首先無(wú)味并對(duì)人體無(wú)毒且殺菌效果好

29、，如氯氣就不能在空調(diào)系統(tǒng)中 使用。1.3水質(zhì)管理1.3.1 濃縮倍數(shù)管理對(duì)空調(diào)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，貯水量相對(duì)循環(huán)量的數(shù)值太小，因?yàn)?空調(diào)冷卻水設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷往往變動(dòng)較大，外界環(huán)境變化也大（如晝夜 溫差、濕度等），即使進(jìn)行一定的強(qiáng)制排污，冷卻水的濃縮倍數(shù)仍在變 化，甚至變化較大。所以現(xiàn)場(chǎng)控制難度較大，因此，在水處理時(shí)，為了 使冷卻水的水質(zhì)維持一定的范圍內(nèi)，需要建立自動(dòng)濃縮和加藥管理系 統(tǒng)。由于水濃縮時(shí)，水中的各種離子隨之濃縮，而電導(dǎo)正是反應(yīng)水中離 子濃度多少的數(shù)值，濃縮倍數(shù)與電導(dǎo)的增長(zhǎng)基本上成正比，當(dāng)水濃縮一倍時(shí)，電導(dǎo)濃縮 0.93 0.98倍，所以一般采用濃縮倍數(shù)為 3時(shí)水的對(duì)應(yīng)電 導(dǎo)率作為控

30、制值，電導(dǎo)儀與電磁閥相聯(lián)，同時(shí)與自動(dòng)計(jì)量泵相聯(lián)，當(dāng)水 濃縮倍數(shù)過(guò)高時(shí)，則電磁閥啟動(dòng)進(jìn)行排污，同時(shí)加藥泵啟動(dòng)，補(bǔ)入相應(yīng) 的被排污水帶走的藥量，這一套自動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)條件不同而需費(fèi)用為25萬(wàn)元不等，所以很快被用戶迅速接受。自動(dòng)化的采用，使空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)管理大為簡(jiǎn)化，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng) 無(wú)人操作，只需每月進(jìn)行一次或兩次取樣分析，適當(dāng)調(diào)整控制條件，使 現(xiàn)場(chǎng)操作準(zhǔn)確無(wú)誤，為進(jìn)行化學(xué)水處理提供了很好的條件。 1.3.2藥劑濃度的管理：平時(shí)，水處理藥劑若不維持在一定濃度上，則不能充分發(fā)揮效應(yīng)。 而過(guò)量加藥造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)，因此，加藥要及時(shí)適量。目前，空調(diào)水 系統(tǒng)加藥一般分為兩類，一是采用自動(dòng)加藥裝置；二是根據(jù)計(jì)算量

31、而采 用連續(xù)滴加方式，這種方式也可保證水中藥量濃度在有效范圍內(nèi)。 1.3.3 日常監(jiān)測(cè)最重要的水質(zhì)管理是掌握補(bǔ)水和冷卻水的水質(zhì)，而且要把防患于未 然的對(duì)策作為基本措施。但由于空調(diào)水系統(tǒng)一般現(xiàn)場(chǎng)不具備分析條件， 一般都委托有關(guān)單位進(jìn)行分析，由于采用自動(dòng)化管理，所以監(jiān)測(cè)分析可 半月或每月進(jìn)行一次，以便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整。腐蝕監(jiān)測(cè)，采用現(xiàn)場(chǎng)掛標(biāo)準(zhǔn)試片，每月或兩月測(cè)定一次。三、冷凍水處理：冷凍水是只通過(guò)制冷機(jī)使其溫度下降后再流向冷卻工藝的循環(huán)水， 主要用于中央空調(diào)和工廠中需低溫冷卻的系統(tǒng)。就冷卻系統(tǒng)的構(gòu)成而 言，冷凍水分為密閉式和非密閉式，非密閉式又分為部分敞開(kāi)式和噴淋 式兩種類型。中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)多

32、為密閉式；工廠中冷凍水系統(tǒng)多為 敞開(kāi)式，如天津大沽化工廠某分廠 7C水；帶有噴淋裝置的冷凍水系統(tǒng) 主要見(jiàn)于需進(jìn)行空氣洗滌和控制空氣濕度的地方，如紡織廠、電子元器 件制造車間等。上述幾種不同形式的冷凍水系統(tǒng)，有著許多共同的特 點(diǎn)。1冷凍水的特點(diǎn)與一般循環(huán)冷卻水相比較有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1.l 濃縮倍數(shù)基本保持不變。密閉式冷凍水系統(tǒng)在循環(huán)過(guò)程中，由于不 與空氣接觸，沒(méi)有蒸發(fā)，所以水量基本上沒(méi)有損失。部分敞開(kāi)式冷凍水 系統(tǒng)僅是冷水池敞口部分暴露于空氣之中，與空氣之間的交換量很少， 可以忽略不計(jì)，故在循環(huán)過(guò)程中幾乎沒(méi)有水量損失。帶有噴淋裝置的冷 凍水系統(tǒng)，夏季在循環(huán)過(guò)程中有特殊的吸濕現(xiàn)象，即在循環(huán)過(guò)程中沒(méi)

33、有 水量損失，反而因空氣中的水蒸氣進(jìn)入系統(tǒng)而使系統(tǒng)中的離子濃度低于 補(bǔ)充水。由于這種現(xiàn)象在某些地區(qū)引起冷凍水變化較大，也是藥量損失 的主要因素，應(yīng)引起重視，采取相應(yīng)措施。而在冬季由于對(duì)空氣起增濕 作用冷凍水有一定的濃縮。1.2水溫比較低，一般在1C到20C之間變化，大多數(shù)在6C到12C之間' 1.3水處理藥劑為一次性投入，為了保證藥劑的有效性，在指定的周期 內(nèi)排污換藥。1.4冷凍水對(duì)設(shè)備的危害主要是腐蝕，常因腐蝕原因出現(xiàn)紅水現(xiàn)象。 1.5一般來(lái)說(shuō)，貯水量與循環(huán)水量要小些。2腐蝕機(jī)理冷凍水系統(tǒng)因其水量基本保持不變，水中鈣、鎂離子不因循環(huán)而增 加，所以結(jié)垢趨勢(shì)并不嚴(yán)重。系統(tǒng)主要存在的問(wèn)題為

34、溶解氧腐蝕，碳鋼 在水中由于形成微電池而引起腐蝕。腐蝕反應(yīng)的過(guò)程可表示為：陽(yáng)極反應(yīng) Fe Fe2+ + 2e陰極反應(yīng) 1/2O2 + H2O + 2e 20H- 在水中 Fe2+ + 20H- Fe (0H)2氫氧化亞鐵極易氧化成紅棕色的鐵銹，這是冷凍水出現(xiàn)紅水的主要 原因。在敞開(kāi)式和噴淋式系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)部分暴露于空氣中或與空氣 直接接觸，系統(tǒng)中溶解氧的含量比較充足；在密閉式冷凍水系統(tǒng)中，溶 解氧會(huì)因腐蝕的發(fā)生而迅速消耗，變的不充分。但這些系統(tǒng)仍會(huì)有少量 的溶解氧存在，主要是通過(guò)閥門、管接頭、泵的壓墊漏進(jìn)來(lái)的。此外， 冷凍水系統(tǒng)雖然補(bǔ)充水很少，但溶解氧也會(huì)隨著補(bǔ)充水的加入而帶入系 統(tǒng)中。所以

35、溶解氧是造成冷凍水系統(tǒng)腐蝕的主要原因。 伴隨著氧化鐵的腐蝕機(jī)理，另一種腐蝕循環(huán)反應(yīng)也同時(shí)發(fā)生。1/2 Fe3+ + Fe2 3 Fe2+Fe2+ 1/202 Fe3+這是去離子水或軟化水腐蝕的主要原因，一旦形成腐蝕反應(yīng)，還有 一個(gè)加速過(guò)程而這種腐蝕在氧的存在下是一個(gè)往復(fù)連鎖反應(yīng)。這是因?yàn)?鈣、鎂、堿度對(duì)腐蝕而言為保護(hù)性離子，而軟化水與去離子水正是去除 了這些離子，所以在某些用戶出現(xiàn)設(shè)備一年就穿孔腐蝕現(xiàn)象，從水處理 方面講，密封式系統(tǒng)嚴(yán)禁使用去離子水或軟化水。另外Cl-等腐蝕性離子也參加了反應(yīng)且腐蝕因素較多，這里不 一敘述。未經(jīng)加藥處理的冷 凍水系統(tǒng)腐蝕嚴(yán)重。3藥劑的選擇 根據(jù)冷凍水上述的主要腐

36、蝕原因，分別對(duì)鉻酸鹽、亞硝酸鹽、磷酸 鹽、硅酸鹽、鉬酸鹽、鋅鹽及有機(jī)酸、硫脲、硫醇、唑啉等藥劑進(jìn)行對(duì) 比實(shí)驗(yàn)，因其中鉻酸鹽嚴(yán)重污染環(huán)境、亞硝酸鈉的致癌原因而棄置不 用。我們以天津自來(lái)水為實(shí)驗(yàn)用水（數(shù)據(jù)見(jiàn)表1）,采用掛片法，對(duì)單一及復(fù)配藥劑進(jìn)行一系列腐蝕實(shí)驗(yàn)，根據(jù)結(jié)果及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，篩選出具代 表性的幾種復(fù)配藥劑，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表 2。表1試驗(yàn)用水PH7.05電導(dǎo)率（20C）us c-m320Cl-mg-I；126.14M堿mmoP L12.64Ca2+mg，；144.02Mg2+mg，；118.79SO42mg-L149.24編號(hào)配方掛片預(yù)膜腐蝕率/mrnra1現(xiàn)象1磷系 復(fù)配藥 劑碳鋼1有0.043

37、2表面輕微 腐蝕碳鋼2無(wú)0.0775表面少量 腐蝕不銹鋼無(wú)未檢出:光亮銅有0.0017表面顏色 烏暗2硅系 復(fù)配藥 劑碳鋼3有0.0120表面輕微 腐蝕碳鋼4無(wú)0.0237表面輕微 腐蝕不銹鋼無(wú)未檢出光亮銅無(wú)0.0008表面顏色 烏暗表面輕微:空白碳鋼5有C CCCC腐蝕碳鋼50.0009腐蝕碳鋼6無(wú)0.0006表面輕微 腐蝕不銹鋼 銅尢無(wú)未檢出未檢出=光亮光亮碳鋼7有0.1080表面少量 腐蝕碳鋼8無(wú)0.1580表面均勻 腐蝕鉬系復(fù)配藥 齊V不銹鋼無(wú) 0.0040烏暗銅 無(wú) 0.0020 表面顏色從表2結(jié)果看出，磷系、硅系、鉬系三類復(fù)配藥劑在緩蝕方面均取 得了良好的效果，掛片腐蝕率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)

38、家標(biāo)準(zhǔn)。硅系復(fù)配藥劑雖然效 果好、價(jià)格便宜，但因易生成硅垢且不易去除，使用時(shí)慎重。鉬系復(fù)配 藥劑緩蝕效果好，且冷凍水中藥量損失不大，經(jīng)濟(jì)上可以接受。我們又以相同的配方對(duì)四川某廠冷凍水進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果與上述一致。磷系與鉬系藥劑相比，鉬系主要以吸附膜、沉淀膜原理緩蝕，其效 果可以使碳鋼腐蝕率小到幾乎測(cè)不出來(lái)，其缺點(diǎn)就是用量較大，復(fù)配藥 劑用量大于2000ppm，成本較高；而磷系藥劑主要加入除氧劑等多種形 式進(jìn)行緩蝕，用量較小，一般為 500ppm左右，成本低些，但效果不如 鉬系配方。近幾年，國(guó)家工業(yè)水處理工程技術(shù)研究中心，針對(duì)冷凍水和采暖水 系統(tǒng)的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出一種新型的低鉬藥劑 TS 52706,用量為100 500ppm，碳鋼腐蝕